【摘要】瀝青混凝土道路因其行車舒適、無揚塵、噪聲低、震動小等優(yōu)勢,在我國應(yīng)用越來越廣,然而由于各種因素影響,瀝青混凝土路面會出現(xiàn)各種各樣的病害,嚴重影響道路使用壽命甚至威脅行車安全。路面裂縫是瀝青混凝土道路最常見的病害之一,本文通過歸納路面裂縫的類型,分析路面裂縫的成因,探討了在設(shè)計、施工、養(yǎng)護階段如何針對性的對路面裂縫問題加以預(yù)防。
【關(guān)鍵詞】瀝青路面;裂縫;原因;預(yù)防措施
1、引言
路面裂縫為瀝青混凝土道路最常見的病害,如對其重視不夠,隨著車輛荷載的作用,以及地表水的滲入,會進一步損壞道路基層甚至路基層,產(chǎn)生龜裂、脫落、沉陷等嚴重病害,危害道路使用性能。故首先應(yīng)分析路面裂縫產(chǎn)生的原因,然后針對性的提出處理措施,這樣才能解決問題。
2、瀝青路面常見的裂縫類型
按照成因分類瀝青路面的裂縫可分為溫度影響裂縫、荷載影響裂縫及疲勞裂縫。
2.1溫度影響裂縫
瀝青材料對溫度變化較為敏感,在溫度較高的環(huán)境下,瀝青材料有很好的應(yīng)力松弛能力。如氣溫驟降,瀝青材料會變硬、收縮,若表面的收縮應(yīng)力大于材料的極限抗拉強度,路面就會產(chǎn)生裂縫,并逐漸向下發(fā)展。
2.2荷載影響裂縫
此類裂縫由于車流量過大或負載過大而形成。車輛荷載會給瀝青路面的下部帶來拉應(yīng)力,如車輛荷載過大,下部拉應(yīng)力就增大,變形從路面底部開始,長時反復(fù)如此,路面底層斷裂,裂縫形成。
2.3疲勞裂縫
(1)荷載疲勞裂縫。瀝青路面上的車輛荷載雖然小于路面極限抗拉應(yīng)力,但是瀝青材料長期、反復(fù)的在荷載的作用下會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生疲勞破壞,出現(xiàn)路面裂縫。
(2)溫度疲勞裂縫。在晝夜溫差大的地區(qū),瀝青材料處于溫度反復(fù)升降的環(huán)境之中,會使瀝青材料表面的溫度應(yīng)力疲勞,加速其老化,達到材料的極限抗拉強度,路面從而產(chǎn)生裂縫[1]。
3、對瀝青路面裂縫成因的分析
3.1設(shè)計原因
在道路設(shè)計階段,如果對結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,出現(xiàn)設(shè)計缺陷,就容易使道路產(chǎn)生包括裂縫在內(nèi)的路面病害。設(shè)計缺陷主要體現(xiàn)在以下三點:第一,由于對道路交通量的確定不準確,或?qū)煌康哪暝鲩L率的估計不準確,使道路的結(jié)構(gòu)厚度、強度不足,難以承受實際交通荷載量,在道路投入使用初期就會出現(xiàn)裂縫等病害;第二,對施工現(xiàn)場環(huán)境沒有進行詳盡的調(diào)查,對土質(zhì)、地下水、氣候等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的掌握不夠,導(dǎo)致對道路路基的處理不到位、對基層材料的選擇不當?shù)葐栴},使道路發(fā)生沉降問題的風險增大,導(dǎo)致裂縫的形成;第三,沒能合理設(shè)計路面排水,導(dǎo)致降雨、綠地灑水等原因使瀝青路面受到水損壞,裂縫出現(xiàn)。
3.2施工原因
3.2.1原材料質(zhì)量
在原材料的質(zhì)量把控上重視不夠或盲目逐利選用了不適當?shù)牟牧?,會使瀝青混合料的質(zhì)量難以保證,極易在使用過程中產(chǎn)生路面裂縫等病害。
3.2.2施工過程原因
(1)配合比設(shè)計
規(guī)范要求,瀝青混凝土的配合比設(shè)計應(yīng)進行目標配合比設(shè)計、生產(chǎn)配合比設(shè)計、驗證、試拌試鋪四個階段,每階段各有不同的目的和作用,而實際施工時,大多數(shù)情況都是將程序簡化為兩個或三個階段,甚至直接按照經(jīng)驗生產(chǎn)混合料,如此拌合出的瀝青混凝土自然難以保證質(zhì)量[2]。
(2)道路施工
道路施工階段牽涉的環(huán)節(jié)多且復(fù)雜,如沒有科學的施工組織及嚴格的過程管理很容易失控,如路基沒有分層填筑、沒有選擇合適的壓實機械導(dǎo)致碾壓密實度不夠、瀝青混合料制備溫度及攤鋪溫度控制不好而降低面層質(zhì)量,這些有施工質(zhì)量缺陷的路段受到車輛荷載不久就會產(chǎn)生路面裂縫。
3.3養(yǎng)護原因
道路在使用過程中,因車輛荷載和材料性能原因,在長期的作用下必然會出現(xiàn)路面裂縫等道路病害,如沒有科學的養(yǎng)護措施,沒有及時維護路面,修復(fù)裂縫,就會逐漸擴大,直至發(fā)展成坑槽等嚴重病害。
3.4氣候原因
瀝青混凝土道路處于大氣環(huán)境中,直接受到溫度、濕度變化的影響,尤其對溫度變化更為敏感。瀝青有粘彈性特性,在氣溫較高的環(huán)境性能良好,低溫下材料會收縮變硬,因季節(jié)變化、晝夜溫差等原因,易產(chǎn)生溫縮裂縫。
4、瀝青路面裂縫的防治措施
4.1科學合理的設(shè)計
設(shè)計人首先要詳細了解道路施工范圍內(nèi)的地質(zhì)水文數(shù)據(jù)及氣候條件,結(jié)合路面等級、交通、使用年限等因素,選擇合適的基層材料及瀝青混合料類型,并確定基層、面層的厚度,這樣可在設(shè)計階段對裂縫問題提前預(yù)防。
4.2規(guī)范的施工
4.2.1原材料控制
控制好原材料質(zhì)量是保障道路質(zhì)量的前提,首先選購的原材料要符合相關(guān)質(zhì)量要求,采購的集料、填料由具有相關(guān)資質(zhì)的材料供應(yīng)商生產(chǎn),材料指標要符合規(guī)范要求[3];其次要制定原材料收驗制度,設(shè)專人負責,并明確驗收責任。這樣才能從源頭上控制道路工程不出現(xiàn)質(zhì)量問題。
4.2.2施工過程控制
科學的設(shè)計、優(yōu)質(zhì)的原材料是高質(zhì)量道路的前提,而規(guī)范的施工是高質(zhì)量的保證。在道路施工階段,應(yīng)控制好瀝青路面工程的質(zhì)量,具體措施如下:
(1)為防止地表水往基層滲透,可在基層頂設(shè)瀝青封層;(2)瀝青路面施工前,要清洗路基表面,以防瀝青混合料中混入雜質(zhì)而影響工程質(zhì)量;(3)嚴格控制瀝青混凝土的拌合溫度、出廠溫度、攤鋪溫度、壓實溫度以及開發(fā)交通時的溫度;(4)在瀝青混凝土各層之間設(shè)粘層油,可加強上下層結(jié)合,避免出現(xiàn)反射裂縫;(5)重視碾壓工作,振動壓實以“緊跟、慢壓、高頻、低幅”為原則,不可碾壓過度[4]。
4.2.3加強路面養(yǎng)護
瀝青路面長期裸露在外,承受車輛荷載,出現(xiàn)裂縫難以避免,如不及時養(yǎng)護處理,裂縫會逐漸擴大、加深,很快就會老化脫落,造成更為嚴重的病害。所以,必須根據(jù)不同的裂縫類型、環(huán)境條件選擇適當?shù)牟牧稀⒐に囘M行道路養(yǎng)護。
另外,工程實踐中總是在路面出現(xiàn)損壞后才去維修,在路面情況處于良好狀態(tài)下時,沒有認識的預(yù)防性養(yǎng)護的重要性[5]。預(yù)防性養(yǎng)護在路面出現(xiàn)病害前兆時就把未發(fā)問題處理了,可避免道路出現(xiàn)嚴重病害,處理簡單,費用節(jié)省,對提高道路壽命的作用很大。
結(jié)語:
由于本文所述的種種原因路面會出現(xiàn)裂縫,對裂縫的控制原則上要以預(yù)防為主,這就要求在設(shè)計和施工階段要以有效的措施提前預(yù)防,達到控制裂縫的目的,延長道路壽命,提高社會效益。
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作者簡介:
陳宗舜,男,本科,籍貫皖,亳州市,出生日期1988年7月21日,工程師,亳州金地建工有限公司,從事市政工程施工工作,職務(wù)項目負責人,安徽省亳州市譙城區(qū)市府路金地建工公司。